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2016 年度 実施状況報告書

重症心身障害児に対する3Dスキャナーを用いた腹腔鏡ポートレイアウトシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K11350
研究機関鹿児島大学

研究代表者

山田 耕嗣  鹿児島大学, 附属病院, 特任助教 (80528042)

研究分担者 家入 里志  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (00363359)
山田 和歌  鹿児島大学, 附属病院, 特任助教 (20457659)
川野 孝文  鹿児島大学, 附属病院, 特任助教 (40457651)
加治 建  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (50315420)
植村 宗則  九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (50636157)
中目 和彦  鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (70448570)
向井 基  鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 講師 (80468024)
大西 峻  鹿児島大学, 附属病院, 医員 (10614638)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード重症心身障害児 / 腹腔鏡手術 / 3D
研究実績の概要

本研究では、体躯変形の著しい重症心身障害患者に対し腹腔鏡下手術を計画する際に、事前に腹腔内容積を計算して腹腔鏡ポートレイアウトを決定するシステムの開発を目標としている。本研究計画では以下のように段階的に研究を進める方針としている。
1.変形モデルでの実験として、Ⅰ:術者操作領域の測定、Ⅱ:体表形状測定システムの確立、Ⅲ:システム統合/モデルの検証  2.臨床例での計測として、Ⅰ:術者操作領域の測定、Ⅱ:体表形状測定  3.臨床例での検証として、Ⅰ:臨床応用、Ⅱ:システム改良 これらの結果をもとに、ポートレイアウトシステムの開発を行う。
本年は腹腔鏡下手術における術者操作領域の測定を行った。手術時の鉗子の可動範囲をあらかじめ把握しておくことで、患者の体表データとの統合により手術操作可能範囲の測定が可能になると考えている。具体的には、腹腔鏡手術モデルを用い、術者の操作する鉗子の動きを光学式マーカーで追跡し、動いた範囲を3次元にログ情報として記録した。結果として鉗子の位置、加速度から、術者の修練により鉗子操作の習熟度を評価出来るまでに、鉗子の移動範囲を測定する技術を習得し得た。
次に体表形状測定システムの確立として、株式会社COM-ONE製3DスキャナーBODY TRACERと3Dデータ解析ソフト内蔵のPCを取得した。学内倫理規則に則って倫理委員会より研究開始の承認を取得し、変形患者の体表3Dデータの収集を開始した。データ蓄積開始に先立って、手術時の患者体位や測定範囲、測定回数等の測定方法を標準化する作業を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

変形患者の手術時体位における患者体表測定データの蓄積と、ほぼ同時期における同一患者の腹部CT画像の収集を行っている。
体表測定にあたっては条件の標準化が必要であるため、データ蓄積開始に先立って測定プロトコールの作成を行った。患者体位、滅菌範囲、手術用シーツの範囲、メルクマールの設定、測定範囲、測定回数に対し検討を行い、統一した測定プロトコールを作成した。具体的には、患者を開脚位とし、乳頭より頭側から恥骨より尾側までを滅菌範囲とした。手術シーツを、患者側面が広く露出するように覆い、両側乳頭を通る線と恥骨結合直上を測定範囲のメルクマールとした測定回数は気腹操作開始前に3回、気腹開始後に3回の合計6回測定することとした。

今後の研究の推進方策

術者の鉗子操作領域の測定を行い、3Dデータとして構築する。
患者体表形状の測定を行い、データの蓄積を行う。患者体腔の3Dデータを作成し、鉗子操作領域の3Dデータとの統合が可能か検討する。

次年度使用額が生じた理由

機材の無償貸与による提供を受けることが出来たため

次年度使用額の使用計画

大容量のデータ保存装置の購入などに充てることにする

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Ghrelin Improves Intestinal Mucosal Atrophy During Parenteral Nutrition: An Experimental Study2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada W, Kaji T, Onishi S, Nakame K, Yamada K, Kawano T, Mukai M, Souda M, Yoshioka T,Tanimoto A, Ieiri S
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Surgery

      巻: 51 ページ: 2039-2043

    • DOI

      10.1016/j.jpedsurg.2016.09.035

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Long-term outcome of bowel function for 110 consecutive cases of Hirschsprung’s disease: Comparison of the abdominal approach with transanal approach over 30 years in a single institution : Is the transanal approach truly beneficial for bowel function?2016

    • 著者名/発表者名
      Onishi S, Nakame K, Yamada K, Yamada W, Kawano T, Mukai M, Kaji T, Ieiri S
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Surgery

      巻: 51 ページ: 2010-2014

    • DOI

      10.1016/j.jpedsurg.2016.09.029

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Changing Profile of Safe Techniques for Insertion a Central Venous Catheter in Pediatric Patients - Improvement in Outcomes with the Experience of 500 Insertions in a Single Institution2016

    • 著者名/発表者名
      Kaji T, Kawano T, Yamada W, Yamada K, Onishi S, Nakame K, Mukai M, Ieiri S*,Takamatsu H
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Surgery

      巻: 51 ページ: 2044-2047

    • DOI

      10.1016/j.jpedsurg.2016.09.037

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficacy of Ethanol locks to reduce the incidence of catheter-related bloodstream infections for home parenteral nutrition pediatric patients. Comparison of therapeutic treatment with prophylactic treatment-2016

    • 著者名/発表者名
      Kawano T, Kaji T, Onishi S, Yamada K, Yamada W, Nakame K, Mukai M, Ieiri S
    • 雑誌名

      Pediatric Surgery International

      巻: 32 ページ: 863-867

    • DOI

      10.1007/s00383-016-3933-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The administration of ghrelin improved hepatocellular injury following parenteral feeding in a rat model of short bowel syndrome.2016

    • 著者名/発表者名
      Onishi S, Kaji T, Yamada W, Nakame K, Moriguchi T, Sugita K, Yamada K, Kawano T, Mukai M, Souda M, Yamada S, Yoshioka T, Tanimoto A, Ieiri S
    • 雑誌名

      Pediatric Surgery International

      巻: 32 ページ: 1165-1171

    • DOI

      10.1007/s00383-016-3975-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 生涯一例の稀少疾患に挑む―我より古を作す小児内視鏡外科手術― 鹿児島大学学術研究院医歯学域医学系小児外科学分野2016

    • 著者名/発表者名
      山田耕嗣
    • 学会等名
      第29回日本内視鏡外科学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-12-08 – 2016-12-10
  • [学会発表] 両端針による連続縫合を用いた 肝管空腸吻合術2016

    • 著者名/発表者名
      山田耕嗣
    • 学会等名
      第36回日本小児内視鏡外科・手術手技研究会
    • 発表場所
      ソニックシティ(埼玉県・さいたま市)
    • 年月日
      2016-10-27 – 2016-10-28
  • [学会発表] 総排泄腔残症術後で成人期に到達した4症例の検討2016

    • 著者名/発表者名
      山田耕嗣
    • 学会等名
      第27回日本小児外科QOL研究会
    • 発表場所
      川崎医科大学(岡山県・倉敷市)
    • 年月日
      2016-10-15
  • [学会発表] 当科における肝損傷のまとめ2016

    • 著者名/発表者名
      山田耕嗣
    • 学会等名
      第53回日本小児外科学会学術集会(JSPS2016)
    • 発表場所
      ヒルトン福岡シーホーク(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-05-24 – 2016-05-26

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公開日: 2018-01-16  

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